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“EL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ UTILIZADO COMO 
HERRAMIENTA EN LA EVALUACIÓN DE EVENTOS NO 
DESEADOS EN INSTALACIONES DE UNA REFINERÍA” 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
INGENIERO QUÍMICO 
PRESENTA: 
MARYCRUZ ALFARO ANTOR 
GILBERTO ARANDA DOMÍNGUEZ 
DIRECTOR: 
I.Q RENÉ DE LA MORA MEDINA 
MÉXICO, D.F. JUNIO 2014 
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UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
DEDICATORIAS 
Marycruz Alfaro Antor: 
Agradezco a Dios por haberme permitido llegar hasta 
este punto y haberme dado salud para lograr mis 
metas. 
Con todo mi amor y cariño a mis padres Sr. Jorge Alfaro y Sra. Flora 
Antor, que hicieron todo en la vida para que yo pudiera lograr mis 
sueños, por motivarme y por todo su apoyo y amor brindado en el 
transcurso de este camino, pilares en mi formación como persona. 
¡Gracias! 
A mi hermana Georgina a la cual quiero mucho, por la 
unión que siempre ha imperado y porque en los momentos 
difíciles estuvo a mi lado, pero también en los momentos 
de alegrías. 
A mis abuelos Sr. Asunción Antor y †Sra. Esperanza Hernández, 
gracias a su sabiduría influyeron en mi la madurez para lograr los 
objetivos en la vida. 
Por tu paciencia, comprensión y amor, que me inspiraste a 
ser mejor, a mi novio Gilberto Aranda. 
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Gilberto Aranda Domínguez: 
Gracias dios por permitir vivir este 
momento. Con dedicación especial a mis 
padres Sr. Gilberto Aranda y Sra. Sara 
Domínguez porque de ellos me inspiro para 
seguir adelante, por todo el apoyo que me 
han brindado en todos estos años, este es 
un logro de ustedes y no me queda más que 
decir que los admiro y los amo, muchas 
gracias por todo su esfuerzo. 
A mis hermanos Rosalba, Verónica y Daniel, 
este logro se los dedico porque siempre pienso 
en ustedes los quiero. 
A la persona que me ha acompañado estos 
últimos años, porque me motivas para seguir 
adelante y a no rendirme para mi novia 
Marycruz Alfaro te amo. 
A la familia Alfaro Antor por darme la 
confianza y el apoyo para lograr esta meta 
muchas gracias I.Q Jorge Alberto Alfaro, I.Q 
Flora Antor y Georgina Alfaro. 
A mis sobrinos Diego, Mario y Lucero, espero 
verlos cumpliendo sus sueños al igual que yo 
lo estoy haciendo. 
También dedico este trabajo a mis cuñados 
René y Violeta, a mi primo Jorge y mi familia 
en general gracias por su apoyo. 
Finalmente quiero dedicárselo a todas esas personas que ya no están conmigo pero siempre 
los llevo en mi corazón en especial para ti Mario Andrés (†) donde quiera que estés. 
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AGRADECIMIENTOS 
Primeramente agradecer a la vida por 
darnos la valiosa oportunidad de pertenecer 
a la carrera de Ingeniería Química. También 
a nuestra máxima casa de estudios la 
Universidad Nacional Autónoma de 
México y a la Facultad De Estudios 
Superiores Zaragoza por formar parte de 
ellas. 
Agradecemos sinceramente a los honorables 
miembros del jurado: 
I.Q Gonzalo Rafael Coello García 
I.Q Arturo Enrique Méndez Gutiérrez 
M. en C. Ana Lilia Maldonado Arellano 
I.Q Delfino Galicia Ramírez 
Por la revisión y comentarios realizados para el 
término de este trabajo. 
En especial agradecimiento al I.Q René de 
la Mora Medina por su apoyo y 
conocimientos aportados en nuestro 
desarrollo profesional y durante la 
elaboración de este trabajo, además de 
brindarnos su excelente amistad. 
Finalmente agradecemos a todas aquellas personas que nos apoyaron a lo largo de nuestro 
crecimiento personal y profesional y que de alguna manera ayudaron en la culminación de 
este trabajo muchas gracias. 
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA 
INGENIERÍA QUÍMICA 
I 
CONTENIDO 
ÍNDICE……………………………………………………………………………………………………………........I 
RESUMEN .............................................................................................................................................. III 
OBJETIVOS ............................................................................................................................................ V 
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... VI 
CCAAPPÍÍTTUULLOO II GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS ............................................................................................................ 1 
I.1. ANTECEDENTES ...................................................................................................................................... 2 
I.2. DESCRIPCIÓN Y FUNCIÓN DE LOS PROCESOS QUE CONSTITUYEN UNA REFINERÍA ............. 3 
I.2.1. CÓMO FUNCIONA UNA REFINERÍA ...................................................................................... 5 
I.3. PELIGROS Y RIESGOS POTENCIALES EN INSTALACIONES DE UNA REFINERÍA ..................... 14 
I.4. PRINCIPIOS GENERALES DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR) ........................................................ 17 
I.5. PRINCIPAL USO DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ DENTRO DE UNA REFINERÍA ............................... 18 
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII MMAARRCCOO TTEEÓÓRRIICCOO ........................................................................................................ 20 
II.1. ¿QUÉ ES EL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ? ................................................................................................ 21 
II.2. EL ACR COMO HERRAMIENTA DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL ..................................... 22 
II.2.1. EL ENFOQUE Y LOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL ACR .............................................. 24
II.3. CONCEPTOS BÁSICOS DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR) ........................................................... 26 
II.4. CATEGORIAS DE LAS CAUSAS RAÍZ................................................................................................. 28 
II.5 DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS .................................................................................................. 29
II.5.1. TEORÍA DE FALLAS ............................................................................................................ 29
II.5.1.1. PROGRAMA DE DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS ...................................................................... 30
II.5.2. ACR MÉTODO CUALITATIVO PARA EL ANÁLISIS DE FALLAS.......................................... 30
II.5.3 TIPOS DE FALLAS................................................................................................................ 31
II.6. ACCIDENTES E INCIDENTES .............................................................................................................. 33 
II.6.1. INVESTIGACIÓN Y ANÁLISIS DE ACCIDENTES E INCIDENTES ....................................... 33
II.6.2. ELEMENTOS DE LOS ACCIDENTES E INCIDENTES ......................................................... 34
II.6.3. CAUSAS DE LOS ACCIDENTES E INCIDENTES ................................................................ 34
II.6.4 DINÁMICA DE UN ACCIDENTE ............................................................................................ 36
II.7. IMPORTANCIA E IMPACTO LUEGO DE LA APLICACIÓN DEL ACR ............................................... 37 
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIIIII HHEERRRRAAMMIIEENNTTAASSDDEE AAYYUUDDAA PPAARRAA EELL DDEESSAARRRROOLLLLOO DDEELL AACCRR ............................ 40 
III.1. INTRODUCCIÓN A LAS HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DEL ACR ............................ 41 
III.2. ANÁLISIS DE ÁRBOL LÓGICO DE FALLAS ....................................................................................... 41 
III.2.1 METODOLOGÍA DEL ÁRBOL LÓGICO DE FALLAS (ÁRBOL DE FALLA) ............................ 42
III.2.2. DESARROLLO DEL ÁRBOL LÓGICO DE FALLAS ............................................................. 44
III.3. ÁRBOL DE OMISIONES Y RIESGO ADMINISTRATIVOS (MORT) .................................................. 46 
III.3.1 ENFOQUE GENERAL DEL MORT ....................................................................................... 46
III.3.2. ESTRUCTURA MORT ......................................................................................................... 48
III.4. HERRAMIENTA KEPNER-TREGOE PARA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y TOMA DE
DECISIONES ................................................................................................................................................. 50 
III.4.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA EN LA HERRAMIENTA KEPNER-TREGOE ....................... 52
III.4.1.1. DESCRIBIR EL PROBLEMA ................................................................................................................... 52
III.4.1.2 DETERMINAR LAS CAUSAS POSIBLES .......................................................................................... 53
III.5. “5” PORQUÉS PARA RESOLVER PROBLEMAS .......................................................................... 53 
III.5.1. CÓMO UTILIZAR LOS 5 PORQUÉS ................................................................................... 54
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II 
III.5.2 EL DOMINIO DE LOS 5 PORQUÉS ..................................................................................... 55
III.6. DIAGRAMA DE ISHIKAWA O “ESPINA DE PESCADO” .................................................................... 56 
III.6.1 CREACIÓN DEL DIAGRAMA ISHIKAWA "ESPINA DE PESCADO" ..................................... 58
III.7. ANÁLISIS DE EVENTOS Y FACTORES CAUSALES ........................................................................ 59 
III.7.1 DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ......................................................................................... 60
III.7.2 CRITERIOS PARA LA DESCRIPCIÓN DE EVENTOS Y CONDICIONES ............................. 61
III.7.3. CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA .................................................................................... 62
III.8. ANÁLISIS DE BARRERAS.................................................................................................................... 63 
III.8.1 CONSTRUCCIÓN DE UNA HOJA DE TRABAJO PARA EL ANÁLISIS DE BARRERAS ....... 65
III.8.2 RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE BARRERAS ................................................................... 66
III.9. ANÁLISIS CAUSA-EFECTO ................................................................................................................. 66 
III.10. RECOMENDACIONES PARA LA SELECCIÓN DE LA HERRAMIENTA DE USO EN EL ACR .... 68 
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIVV MMEETTOODDOOLLOOGGÍÍAA DDEELL AANNÁÁLLIISSIISS CCAAUUSSAA RRAAÍÍZZ ((AACCRR)) ................................................ 70 
IV.1. CRITERIOS PARA INICIAR UN ACR .................................................................................................. 71 
IV.2. CONFORMACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO ................................................................................ 72 
IV.3. PROCEDIMIENTO DE LA METODOLOGÍA ACR .............................................................................. 74 
IV.3.1. IDENTIFICACIÓN Y RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN DEL EVENTO (FASE I) ....... 75
IV.3.1.1. IDENTIFICACIÓN DEL EVENTO A INVESTIGAR ................................................................................ 76
IV.3.1.2. RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN .............................................................................................. 76
IV.3.2. EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DEL EVENTO (FASE II) ........................................................... 78
IV.3.3. DECISIONES Y ACCIONES CORRECTIVAS (FASE III) ..................................................... 80
IV.3.4. COMUNICACIÓN DE RESULTADOS (FASE IV) ................................................................. 81
IV.3.5 IMPLEMENTACIÓN Y SEGUIMIENTO (FASE V) ................................................................. 81
CCAAPPÍÍTTUULLOO VV AAPPLLIICCAACCIIÓÓNN DDEE LLAA MMEETTOODDOOLLOOGGÍÍAA AACCRR ................................................................. 83 
V.1 CASO DE ANÁLISIS A BOMBA DE FONDOS DE LA TORRE FRACCIONADORA (GA-111A/B/C)
UBICADA EN LA PLANTA DE ALQUILACIÓN ............................................................................................ 84 
V.1.1. ANÁLISIS DEL SISTEMA DONDE SE ENCUENTRA EL EVENTO....................................... 84 
V.2. UBICACIÓN DEL EVENTO NO DESEADO EN LA PLANTA DE ALQUILACIÓN .............................. 89 
V.3. EQUIPO DE TRABAJO .......................................................................................................................... 90 
V.4. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA ACR......................................................................................... 91 
V.4.1. FASE I RECOPILANDO E IDENTIFICANDO INFORMACIÓN DEL SUCESO QUE ORIGINÓ 
LA FUGA Y EL INCENDIO ............................................................................................................. 91 
V.5. FASE II EVALUACIÓN Y ANÁLISIS MEDIANTE LA HERRAMIENTA DEL ÁRBOL LÓGICO DE
FALLAS .......................................................................................................................................................... 93 
V.5.1. CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA ..................................................................................... 93 
V.6. FASE III TOMA DE DECISIONES Y ACCIONES CORRECTIVAS DEL EVENTO ............................ 99 
V.7. FASE IV COMUNICACIÓN DE RESULTADOS ..................................................................................100 
V.8. FASE V CONTROL, SEGUIMIENTO E IMPLEMENTACIÓN DE LAS ACCIONES TOMADAS ......101 
CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 102 
GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS................................................................................. 104 
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 106 
AANNEEXXOOSS ............................................................................................................................................. 109 
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III 
RESUMEN 
La finalidad del trabajo de esta tesis es dar a conocer la metodología del Análisis Causa 
Raíz (ACR) utilizada comúnmente en la evaluación de eventualidades que causan 
problemas en instalaciones de tipo industrial, en este caso una refinería, ya que por sus 
componentes, tipos de insumos que maneja así como los productos que en ella se 
generan, siempre existirán riesgos de cualquier índole. 
El ACR se enfoca en la resolución de problemas a través de la identificación y 
corrección de las causas raíz de los eventos, en lugar de tratar los síntomas que surjan 
de un problema. Al concentrarse en la corrección de la causa raíz, se previene la 
repetición del evento. 
Existen varias medidas efectivas (métodos) que abordan las causas raíz de un 
problema, por lo tanto ACR es un proceso reiterativo y una herramienta para la mejoracontinua. Esta metodología es usada normalmente en forma reactiva para identificar la 
causa de un evento, para revelar problemas y resolverlos, el análisis se realiza después 
de ocurrido el evento. 
Con un buen entendimiento de los ACR, permite que la metodología sea preventiva y a 
la vez permite pronosticar eventos probables antes de que sucedan. El análisis de 
causa raíz no es una metodología simple y definida; hay muchas herramientas, 
procesos y filosofías a la hora de realizar un ACR. 
Sin embargo, existen varios abordajes de amplia definición o corrientes que pueden 
identificarse por su tratamiento sencillo o su campo de origen: basados en la seguridad, 
basados en la producción, basados en los procesos, basados en las fallas, y basados 
en los sistemas. 
El presente trabajo se ha integrado de la siguiente forma con el fin de incluir todos los 
elementos necesarios que conforman el desarrollo de un ACR y la interpretación del 
mismo. 
Capítulo I- En este capítulo veremos de una forma general aspectos básicos en cuanto 
a elementos que conforman una refinería y también principios en los cuales se basa el 
análisis causa raíz. 
Capítulo II- Se mostrara un panorama conceptual y definiciones las cuales se ven 
involucradas para el desarrollo del ACR. Estos conceptos dan referencia a elementos 
dentro de la misma metodología dando una visión mucho más amplio para ir abordando 
y así poder entrar de lleno a entender el ACR. 
Capítulo III- Se explicarán a manera de resumen cada una de las herramientas 
empleadas para el desarrollo del ACR, describiendo cada una de estás y el 
procedimiento a seguir para poder comprender su uso. 
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IV 
Capítulo IV- Se trataran criterios para el desarrollo del ACR, para lo cual se ha dividido 
la metodología a seguir por fases, las cuales van desde la identificación del evento, 
conformación de un equipo de trabajo, recopilación de información hasta la 
implementación, etapas esenciales en la puesta en marcha de una investigación de 
ACR. 
Capítulo V- Finalmente a manera de ejemplo se describirá la aplicación práctica del 
ACR a un problema dado empleando una de las herramientas descritas en el Capítulo 
IV, desarrollando y estructurando dicho procedimiento con la finalidad de cumplir con 
los objetivos que quedaron planteados al comienzo de este trabajo. 
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V 
OBJETIVOS 
I. General. 
 Describir la Metodología del Análisis Causa Raíz (ACR) como herramienta
estratégica en la evaluación de eventos no deseados.
II. Específicos.
 Presentar un marco teórico de la evaluación de riesgos mediante el uso del ACR.
 Definir que es la técnica del Análisis Causa Raíz (ACR).
 Presentar las diferentes herramientas utilizadas para llevar a cabo el desarrollo del
ACR.
 Exponer un caso de estudio que muestre la aplicación de la metodología ACR.
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VI 
INTRODUCCIÓN 
Un evento no deseado está definido, como; cualquier anomalía que cause una 
desviación de los planes de producción, afectando las instalaciones industriales. Debido 
a la importancia de investigar y reportar eventos no deseados radica en el hecho de 
que, aun cuando no se haya producido una pérdida, esta ocurrencia indica que existen 
desviaciones y por consiguiente hay que llevar a cabo las acciones que sean 
necesarias para evitar la generación de pérdidas. 
Ya que en el país existen plantas de refinación y debido a la naturaleza de los 
productos y equipos que se manejan en cada una de ellas, las necesidades propias de 
la operación y las condiciones extremas en las que se trabajan, los incidentes que 
suceden pueden provocar la pérdida de vidas, daños cuantiosos a la propiedad y/o 
impactos ambientales considerables. 
Paralelamente la tecnología en seguridad de procesos e industria en general también 
ha ido aumentando, pero factores imponderables propios del ser humano o de la 
naturaleza pueden hacer que se generen eventos no deseados (fallas, incidentes o 
accidentes), razón por la cual se han diseñado técnicas de análisis de accidentes que 
permitan someter a control los diferentes procesos productivos. De ahí que el análisis 
causa raíz (ACR) se debe tomar en cuenta como un elemento de ayuda para cualquier 
profesional de ingeniería química. 
Cuando sucede un evento significativo, se debe realizar un ACR detallado para 
entender los factores causales específicos y sistémicos y estar en posibilidad de 
minimizar la posibilidad de reincidencia de eventos similares. La metodología del ACR, 
es una respuesta adecuada y conforme al concepto de control de perdidas, es 
necesario tener presente todos aquellos eventos y sucesos que ocasionan perdidas. En 
vista de las posibles consecuencias de los incidentes de alto perfil en la industria del 
petróleo se ve afectada tanto en el ámbito público como en el ámbito comercial. Este 
hecho obliga a que el ACR se realice de manera sistémica y objetiva, empleando las 
mejores herramientas. 
Los incidentes de alto perfil tienden a involucrar múltiples eventos, decisiones y 
circunstancias interrelacionados que se pueden señalar como posibles causas a 
diferentes niveles y que por ende complican el proceso ACR. Por lo general, el 
desglose detallado de un accidente revela varias categorías causales que se enfoca en 
la identificación de raíces físicas, humanas y latentes que indujeron al problema real. 
Además de que el Análisis Causa Raíz (ACR) es una metodología de confiabilidad 
operacional que emplea un conjunto de técnicas o procesos, para identificar factores 
casuales de falla. Es decir, el origen de un problema definido, relacionado con el 
personal, los procesos, las tecnologías, y la organización, con el objetivo de identificar 
actividades o acciones rentables que los eliminen. 
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1 
CCAAPPÍÍTTUULLOO II 
GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS 
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2 
I.1. ANTECEDENTES 
Parece que cuanto más conocemos sobre el mundo en el que vivimos, más 
aprendemos sobre los peligros existentes, los avances tecnológicos nos permiten ser 
conscientes de los posibles desastres que podrían ocurrir, esta conciencia de riesgo 
provoca que, cada vez haya más interés en mitigarlo o gestionarlo mediante diferentes 
tipos de análisis. El análisis de causa raíz no es una metodología única que sea bien 
definida, hay muchas herramientas diferentes, procesos y filosofías para el ACR. Sin 
embargo, la mayoría de estos se pueden clasificar en cinco "ideologías" que se 
nombran según su origen: 
 ACR basado en la seguridad: del análisis de accidentes y la seguridad
ocupacional y la salud.
 ACR basada en la producción: su origen es el ámbito del control de calidad de
manufactura industrial.
 ACR basado en el proceso: es básicamente una continuación del ACR basado en
la producción, pero con un alcance que se ha ampliado para incluir los procesos
de negocio.
 ACR basado en la falla: tiene sus raíces en la práctica de análisis de fallas como
los usados en ingeniería y mantenimiento.
 ACR basado en los sistemas: ha surgido como una mezcla de las escuelas
anteriores, con ideas tomadas de ámbitos como la gestión de cambios, gestión
de riesgos y análisis de sistemas.
En las industrias, y en especial las empresas de petróleo y gas, se ha tratado de llegar 
a un punto óptimo a través del uso de metodologías y herramientaspara el análisis de 
las causas que producían los errores con el objetivo de poder desarrollar sistemas más 
seguros, este estudio de análisis de errores también llamado (ACR), empleado para 
investigar accidentes industriales graves, se inició desde los años 70´s, estos métodos 
tuvieron especial impacto en la industria nuclear y en la aviación. 
Es importante mencionar a Frederick W. Taylor uno de los grandes innovadores que 
incursionó en el estudio del tiempo y movimiento en las tareas, Taylor uso del método 
científico para definir la “forma óptima“ cómo llevar a cabo el trabajo; dividiendo cada 
tarea, procesos en sus elementos más importantes con la ayuda de un reloj, 
cronómetro y obtuvo métodos ideales de trabajo basándose en el perfeccionamiento de 
los mejores elementos de los procesos de los distintos obreros, buscaba suprimir los 
movimientos equivocados, lentos e inútiles, para lograrlo observó a los mejores obreros, 
con un gran resultado que fue aumentar la producción y calidad del producto. Desde la 
evolución del Mantenimiento Productivo Total (TPM) ha habido un movimiento 
consistente hacia la exploración de la calidad del proceso en vez de la calidad del 
producto. Antes de la llegada del TPM, las organizaciones se contentaban con medir la 
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3 
calidad del producto terminado, aunque admirable la medida era demasiado tardía si se 
hallaban los defectos de calidad. 
El producto, y probablemente todo el lote tenía que ser reprocesado a un alto costo 
para la organización. Entonces se introdujeron los principios de W. Edwards Deming e 
impulsaron el concepto de calidad de proceso, en pocas palabras, esto significa que se 
debe medir variables clave en el proceso para detectar cualquier variación inaceptable. 
De esta manera, se corrige la variación en el proceso y se evita la manufactura de 
productos fuera de especificación. 
Normalmente cuando ocurre un fallo, esta es percibida porque genera ciertas 
manifestaciones o fenómenos de fácil localización o bien síntomas, no así las causas 
de la misma (causa raíz) que, mientras más complicado sea el sistema, mayor será la 
dificultad de localizar el origen de dichas causas, pudiendo atacar las manifestaciones 
del fallo pero no su origen, lo que se traduce en potencialidad de ocurrencia de fallos 
que se harán recurrentes. El análisis causa raíz es una herramienta utilizada para 
identificar causa de falla, un análisis más profundo es mejor para ayudar a comprender 
los eventos y los mecanismos que actuaron como raíz del problema. 
I.2. DESCRIPCIÓN Y FUNCIÓN DE LOS PROCESOS QUE CONSTITUYEN UNA 
REFINERÍA 
Una refinería es una gran planta de producción de gran densidad de capital, con 
sistemas de procesamiento extremadamente complejos, en ellas se convierte el 
petróleo crudo y otros flujos de entrada en docenas de (sub) productos refinados, cada 
refinería tiene una estructura física particular, determinadas principalmente por su 
ubicación, antigüedad, disponibilidad de fondos para inversiones de capital, petróleos 
crudos disponibles, demanda del producto, requisitos de calidad de producto y 
estándares ambientales. La refinación es el conjunto de procesos físicos y químicos a 
los que se somete el crudo para obtener de él, los diversos productos petrolíferos para 
propósitos específicos con propiedades físicas y químicas bien definidas. 
El petróleo está conformado por varios hidrocarburos que comprenden desde el gas 
combustible hasta el asfalto. Su separación en columnas de destilación se realiza por 
diferencias de volatilidad que tienen unos de otros. El procedimiento utilizado consiste 
en calentar petróleo a una temperatura en que los componentes más ligeros se 
evaporan para ser enseguida condensados. Esta condensación se efectúa a diferentes 
temperaturas debido a que los hidrocarburos más volátiles se condensan a menor 
temperatura que los menos volátiles. 
Las características de las fracciones o cortes que constituyen los diferentes petrolíferos 
se tienen que ajustar a patrones de utilidad o de consumo comercial. Este ajuste se 
hace sometiendo a las fracciones a diversos procesos de tratamiento, con ello se logra 
obtener, mediante reacciones químicas, productos de la calidad requerida. Una refinería 
como se muestra en la fig.I.1 cuenta con estructuras necesarias para realizar 
actividades asociadas con los trabajos de refinación y manejo de hidrocarburos.
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4 
Fig.I.1. Esquema general de las etapas de refinación 
Fuente: http://www.sener.gob.mx/res/85/Refinación_Web.pdf 
Fecha: 8 de noviembre de 2013 
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5 
I.2.1. CÓMO FUNCIONA UNA REFINERÍA 
Las refinerías funcionan las 24 horas del día para poder convertir el crudo en derivados 
útiles, separándolo en varias fracciones estas fracciones tienen que someterse a 
tratamientos térmicos para convertirlos en productos. Por lo general el petróleo crudo 
requiere de más de una operación para la fabricación de los productos finales, por 
consiguiente una refinería consiste de diversas unidades, sectores o plantas 
procesadoras individuales de diseño y operación específicos, para producir 
competitivamente los productos finales de la refinación. 
A continuación se describen los principales procesos de refinación del petróleo 
1- DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA (destilación primaria) fig.I.2. El petróleo crudo 
como primer paso, atraviesa por un proceso de desalado eliminando impurezas, 
hecho este procedimiento la carga es sometida al proceso de destilación a 
presión atmosférica, este proceso consiste en elevar la temperatura del crudo 
para ser recibido en la sección de fraccionamiento de donde, como consecuencia 
de los reflujos y de acuerdo con las temperaturas de ebullición, se obtienen gas 
seco, LPG, gasolina, turbosina, diésel, querosina y residuo primario mismos que 
se someten a procesos posteriores para mejorar sus propiedades. 
Fig.I.2. Destilación atmosférica (primaria) 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
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6 
2- DESTILACIÓN AL VACÍO fig.I.3. Cualquier líquido, cuando se somete a 
calentamiento a una presión más baja que la atmosférica, disminuye su punto de 
ebullición. Mediante este procedimiento es posible extraer más productos 
destilables del residuo primario. Después de calentar el residuo primario, se 
envía a la torre de vacío de donde se obtienen gasóleos ligero, gasóleo pesado, 
residuo de vacío, agua amarga y gases que van a chimenea. Cabe señalar que 
los gasóleos ligero y pesado se envían como carga a las plantas de 
desintegración catalítica, asimismo el residuo de vacío sirve como base para la 
preparación de combustóleo y asfalto. 
Fig.I.3. Destilación al vacío 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
3- DESINTEGRACIÓN CATALÍTICA fig.I.4. En este proceso se desintegran los 
compuestos de alto peso molecular por medio de la temperatura y un catalizador 
obteniéndose productos de mayor valor, la planta consta de las siguientes 
secciones a) desintegración catalítica, b) Fraccionamiento, c) Compresión de gas 
y estabilización de gasolina, d) Tratamientos y e) Fraccionamiento de gas 
licuado. La sección más importante es la primera y la constituye el reactor, que 
es donde se desintegra la mezcla de gasóleos al ponerse en contacto con el 
catalizador caliente que fluye en forma de polvo. Los productos formados en la 
desintegración, después de pasar por una seriede separadores ciclónicos, salen 
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por el domo del separador enviándose a la torre fraccionadora, en donde se 
obtienen gas y gasolina por el domo, aceite cíclico ligero, aceite decantado y 
lodos que se recirculan al reactor. El gas proveniente de la fraccionadora se 
comprime y se envía a las torres absorbedoras en donde se separa el gas seco. 
El gas licuado y la gasolina se envían a la torre desbutanizadora, separándose 
ahí el gas licuado y la gasolina ya estabilizada. 
Fig.I.4. Desintegración catalítica (FCC) 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
4- HIDROTRATAMIENTO fig.I.5. Proceso cuyo objetivo es estabilizar 
catalíticamente los petrolíferos, además de eliminar los componentes 
contaminantes que contienen, haciéndolos reaccionar con hidrógeno a 
temperatura y presiones dadas en presencia de catalizadores diversos. En este 
tipo de proceso existen diferentes subdivisiones dependiendo de la carga con la 
que se trabaje los cuales son: 
 Hidrodesulfuración de gasolina.
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 Hidrodesulfuración de nafta
 Hidrodesulfuración de destilados intermedios
 Hidrodesulfuración de diésel
 Hidrodesulfuración de gasóleos de coquización y de vacío
 Hidrodesulfuración de naftas de coquización
De manera que se describirá uno de los proceso a modo de ejemplificar de modo
general en lo que consiste.
Hidrodesulfuración de destilados intermedios
Este proceso es utilizado para eliminar los compuestos de azufre de la turbosina,
querosina o diésel, mediante una reacción catalítica con hidrogeno. La carga
proviene de la destilación primaria, la cual pasa a la zona de reacción en donde
se obtiene por el fondo de separación de alta un producto desulfurado sin
estabilizar, el cual es enviado a la torre agotadora; de esta torre los hidrocarburos
pesados pasan a la sección de fraccionamiento para extraer de ella, por el domo,
hidrocarburos ligeros que se envían como carga a la hidrodesulfuradora de
gasolina, y por el fondo, la turbosina, querosina, o diésel desulfurado.
Fig.I.5. Planta hidrodesulfuradora 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
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5- REDUCCIÓN DE VISCOSIDAD fig.I.6. Proceso empleado para obtener 
hidrocarburos de bajo peso molecular tales como gases, gasolina, gasóleo y 
residuo de baja viscosidad (combustóleo), a partir de residuos de vacío de alta 
viscosidad. El proceso consiste en someter la carga a temperaturas muy altas 
para que las moléculas de gran tamaño se descompongan en moléculas más 
pequeñas. El global del producto tiene menor viscosidad que la carga. Para 
dilución del residuo de este proceso se utiliza aceite cíclico ligero, gasóleos 
generados en la unidad y querosina, para dar lugar a un combustóleo con 
especificación. 
Fig.I.6. Planta reductora de viscosidad 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
6- COQUIZACIÓN fig.I.7. Es un proceso de conversión térmica, no catalítico que 
descompone el aceite residual, el residuo más pesado que resulta de la 
destilación del crudo, en un rango de intermedios más livianos para continuar su 
procesamiento. Los productos craqueados a partir de la coquización incluyen 
gases livianos, nafta de baja calidad y flujos destilados que continúan su 
procesamiento. La coquización es una forma enérgica de craqueo térmico 
utilizada para obtener gasolina de destilación directa, por este proceso el 
hidrógeno de la molécula de hidrocarburo se reduce de forma tan completa, que 
el residuo es una forma de carbono casi puro, denominado coque. 
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Fig.I.7. Planta de coquización 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
7- ALQUILACIÓN fig.I.8. Su proceso consiste en hacer reaccionar el isobutano con 
una olefina del tipo buteno principalmente, usando como catalizador ácido 
fluorhídrico y presión para producir una gasolina de alto octano (alquilado) y sin 
azufre, que se utiliza como componente para mejorar sustancialmente la calidad 
de las gasolinas finales. 
Fig.I.8. Planta de alquilación 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
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8- REFORMACIÓN fig.I.9. Los reformadores catalíticos realizan una serie de 
reacciones catalíticas en flujos de nafta, las naftas extraídas directamente de la 
destilación primaria suelen tener moléculas lineales por lo que tienden a detonar 
por presión. estas reformadoras de naftas reciben como carga gasolina primaria 
desulfurada que, a presión y temperatura adecuadas, y en presencia de un 
catalizador a base de platino, se realiza la reacción de reformación, que consiste 
en transformar los hidrocarburos lineales y nafténicos a hidrocarburos aromáticos 
del tipo benceno, tolueno y xilenos, que son de mayor octanaje. La reacción se 
efectúa en cuatro reactores colocados en serie. Parte del hidrogeno producido se 
recircula a los reactores y el resto se alimenta a las plantas hidrodesulfuradoras. 
El reformado sin estabilizar se envía a la sección de fraccionamiento en donde, 
por el domo se separan los incondensables y licuables y, por el fondo el 
reformado estabilizado con alto octano mismo que es transferido a tanques para 
la preparación de gasolinas. 
Fig.I.9. Planta de reformación 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
9- ISOMERIZACIÓN fig.I.10. La isomerización reorganiza las moléculas de parafina 
normal de bajo octanaje C5 y C6 en la nafta de destilación directa liviana, para 
producir las correspondientes isoparafinas de alto octanaje C5 y C6 y, de ese 
modo, incrementar en forma significativa el octano que resulta del flujo de nafta 
(isomerato) para convertirlo en una valiosa mezcla de componentes de gasolina. 
Como un beneficio adicional del proceso, la isomerización elabora un producto 
que prácticamente no contiene azufre ni benceno. Por ende, algunas refinerías 
han agregado recientemente la capacidad de isomerización, como un medio para 
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cumplir los estrictos estándares del nuevo benceno en su producción de gasolina. 
El proceso de isomerización de pentanos y hexanos aprovecha una corriente de 
las plantas hidrodesulfuradoras, las reacciones de isomerización se realizan en 
una atmosfera de hidrogeno con una pequeña dosificación de tetracloruro de 
carbono, sobre una cama fija de catalizador a base de platino, en dos reactores 
en serie, lo que reduce significativamente los costos de consumo de catalizador. 
De los reactores catalíticos, la mezcla isomerizada se envía a una torre 
estabilizadora donde se separan los gases producidos de la reacción que salen 
por el domo y después de efectuar un lavado caustico en donde se elimina el 
ácido clorhídrico, se envían al circuito de gas combustible de la refinería. Por otra 
parte, el isómero sale por el fondo de la torre estabilizadora y se envía al sistema 
de mezclado de gasolinas para su preparación con un alto índice de octano. 
Fig.I.10. Planta Isomerizadora 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
10- MTBE Y TAME figs.I.11 y I.12. Las plantas productoras de compuestos 
oxigenados para obtener metil-terbutil-éter (MTBE), y Ter-amil-metil-éter (TAME), 
ambas de tecnología francesa. Con la utilizaciónde estos compuestos en lugar 
del tetraetilo de plomo, se logra disminuir la emisión de plomo a la atmósfera, lo 
más sobresaliente, es su función consistente en oxigenar las gasolinas 
propiciando una mejor combustión de las mismas, lo que permite una 
disminución en la emisión de hidrocarburos no quemados, que son precursores 
de ozono y de monóxido de carbono. De manera similar a la unidad MTBE 
funciona la unidad de TAME, sólo que aprovecha los isoamilenos (de 5 átomos 
de carbono), producidos en la FCC en vez del isobutileno que es de 4 átomos de 
carbono. 
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Fig.I.11. Planta de MTBE 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
Fig.I.12. Planta de TAME 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 6 de diciembre de 2013 
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SERVICIOS PRINCIPALES 
La operación que realizan los Servicios Auxiliares (S.A) es el de dar un soporte técnico a 
los procesos suministrándoles vapor de agua de alta, media y baja presión, electricidad, 
aire comprimido y agua (de enfriamiento y agua para calderas que para su uso en la 
generación de vapor, se utilizan los sistemas de pre tratamiento, desmineralización y 
deaereación). En algunas refinerías se utiliza parte del vapor para producir electricidad y 
en otras la electricidad se compra y se utiliza totalmente el vapor generado en una caldera 
para los procesos. El calor necesario para la producción del vapor proviene del quemado 
de combustibles y derivados del petróleo de bajo valor comercial provenientes de los 
diferentes procesos en la fig.I.13 se muestra como se conforman los S.A. 
Fig.I.13. Conformación de los servicios auxiliares 
Fuente: Análisis y simulación de procesos de refinación del petróleo 
Fecha: 30 de abril de 2014 
En esta manera se pueden resumir, en forma modular; las operaciones en donde cada 
módulo tiene cierta función que varía de proceso en proceso. La diferencia entre un 
cierto módulo de operación de un proceso a otro, serán los flujos de entrada y salida y 
sus características de composición. 
I.3. PELIGROS Y RIESGOS POTENCIALES EN INSTALACIONES DE UNA 
REFINERÍA 
Se vuelve necesario detenernos y hacer una distinción entre peligro y riesgo ya que 
estos conceptos se relacionan estrechamente, estas dos palabras que parecen 
sinónimos, en realidad presentan diferencias importantes. Los peligros son riesgos 
evidentes e inmediatos, donde prácticamente nadie tiene tiempo para intervenir 
eficazmente, esta situación se caracteriza por la viabilidad de un suceso que produce 
daño o perjuicios sobre las personas o cosas. Por otro lado el riesgo es la 
vulnerabilidad que pueden sufrir las personas o cosas, ante un posible potencial daño o 
perjuicio, afectando la integridad de ellas. 
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La industria petrolera se encuentra expuesta a diferentes tipos de riesgos tanto 
naturales como humanos, y también riesgos asociados con desviaciones del mismo 
proceso en las plantas o sectores involucrados, entre los primeros tenemos los riesgos 
taeles como, los sismos, lluvias e inundaciones, entre los riesgos asociados con las 
personas se encuentra la impericia de los trabajadores, comunicación deficiente, fallas 
del desempeño administrativo, factores personales y de trabajo, actos y condiciones 
inseguras y por último tenemos los riesgos que pueden involucrar fallas en equipos o 
alteración en las condiciones de operación. En cada etapa del proceso existen riesgos 
asociados a cada una de ellas. 
Las fallas son generalmente originadas por agentes que se encuentran en un ambiente 
de trabajo, “esperando que se den las condiciones suficientes” para dar lugar a un 
incidente, o en el peor de los casos, un accidente. 
Los puntos de riesgo de cualquier instalación se refieren a aquellas áreas de proceso 
que puedan producir un efecto que tenga consecuencia adversas sobre la vida o la 
salud de las personas, las instalaciones o al ambiente, tal como emisiones y fugas de 
sustancias, incendio o explosión. 
Los riesgos existentes en instalaciones de una refinería son innumerables debido a la 
naturaleza de las sustancias que se manejan las cuales por sus propiedades físicas y 
químicas, al ser manejadas, transportadas, almacenadas o procesadas presentan la 
posibilidad de riesgos, sumándole a esto los riesgos que presentan cada uno de los 
equipos de refinamiento. Este tipo de riesgos van desde un mal manejo debido a 
movimientos operacionales inadecuados, fallas en dispositivos de control hasta un mal 
diseño del equipo, de manera que se señalaran de manera general puntos de riesgo en 
equipos manejados dentro de la infraestructura de una refinería. En la tabla.I.1 se 
muestran algunos equipos y sectores con fallas frecuentes. 
Tabla.I.1. Fallas más comunes en sectores y equipos 
Equipos de 
riesgo Descripción Consecuencia Sector afectado 
Calentadores 
Puede suscitarse el 
evento de incendio del 
calentador por 
descontrol en la 
operación del equipo 
movimientos 
operacionales 
inadecuados, falla de los 
dispositivos de control y 
de protección 
(actuadores), falla de los 
servicios auxiliares o por 
falla mecánica de los 
serpentines. 
Incumplimiento al 
programa de 
producción y paro de 
la planta. Posibilidad 
de daños al personal 
dependiendo del 
tiempo de respuesta a 
la emergencia. 
Hidrodesulfuradoras 
Alto Vacío 
Destilación Atmosférica 
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Tabla.I.1. (Continuación) Fallas más comunes en sectores y equipos 
Equipos de 
riesgo Descripción Consecuencia Sector afectado 
Bombas 
Se puede originar el 
incendio por fuga de 
material inflamable debido 
a daños al sello, a una 
falla por movimientos 
operacionales y/o 
mecánicos, cavitación, a 
falla de empaques de 
bridas de succión y/o 
descarga, condiciones 
severas de operación. 
El incendio que es 
ocasionado por este tipo 
fugas en las bombas 
puede ser catastrófico ya 
que dependiendo de su 
ubicación, puede 
provocar daños a partes 
aledañas de equipos y 
puede ocasionar paro de 
planta. 
MTBE 
TAME 
Alquilación 
Catalítica 
Alto Vacío 
Destilación Atmosférica 
Hidrodesulfuradoras 
Racks de tubería 
Daños severos por 
corrosión, agrietamiento 
por ciclos de presión por 
fuera de los perímetros de 
diseño. 
Ruptura de tubería 
ocasionando derrame de 
hidrocarburos. 
Alto Vacío 
Destilación Atmosférica 
Hornos 
Equipo sometido a 
temperaturas más altas 
de las que fue diseñado 
que conlleva a una 
sobrepresión, graves 
daños por corrosión. 
Desviaciones del diseño 
durante construcción. 
Escapes o infiltraciones 
de productos no 
deseados. 
Alto vacío 
Destilación Atmosférica 
Hidrodesulfuradora 
Intercambiadores 
Daños severos por 
corrosión y erosión, 
contaminación por tubos 
rotos, daños a los sellos y 
juntas. 
Fugas de líquidos 
inflamables ocasionando 
incendio en el peor de los 
casos explosión y daños 
a equipos aledaños. 
Alto Vacío 
Destilación Atmosférica 
Hidrodesulfuradora 
Compresores 
Disparo del compresor 
por falta de aceite de 
lubricación, baja presión 
sistema de lubricación, 
disparo por alta 
temperatura de aceite. 
Puede ocasionar el paro 
de emergencia de plantas 
o sectores.
Catalítica 
Destilación Atmosférica 
Hidrodesulfuradora 
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Tabla.I.1. (Continuación) Fallas más comunes en sectores y equipos 
Equipos de 
riesgoDescripción Consecuencia Sector afectado 
Torre 
fraccionadora 
Puede haber una 
condición de sobre 
presión en la torre 
fraccionadora; puede 
ocurrir por 
inestabilidades en el 
proceso; composición de 
la alimentación, falla de 
agua de enfriamiento en 
los condensadores, 
reflujo, instrumentos, o 
por un error humano. 
Las consecuencias de 
la sobre presión, 
puede solo culminar 
en fugas por 
conexiones y 
accesorios, daño a 
tubos, presionamiento 
del asentador, 
rectificación del 
producto puro o 
perdida de la relación 
de reflujo interno, 
cavitación de las 
bombas por bajo nivel 
o pueden ser
catastróficas con 
daños a los 
trabajadores, al medio 
ambiente, a las 
instalaciones y a la 
comunidad aledaña. 
MTBE 
Hidrodesulfuradora 
Viscoreductora 
Alquilación 
Catalítica 
Alto Vacío 
I.4. PRINCIPIOS GENERALES DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR) 
A pesar de la aparente disparidad en cuanto al propósito y la definición del análisis 
causa raíz, hay algunos principios generales que podrían ser considerados como 
básicos. 
 El objetivo principal del ACR es identificar los factores que dieron lugar a la
naturaleza, la magnitud, la ubicación y el momento de los resultados nocivos de
uno o más eventos del pasado con el fin de identificar cuáles son los
comportamientos, acciones, inacciones o condiciones que deben ser cambiadas
para evitar la recurrencia de los resultados nocivos similares e identificar las
lecciones que se deben aprender para promover el logro de mejores
consecuencias
 Para ser eficaz, la ACR se debe realizar de forma sistemática, por lo general,
como parte de una investigación, las conclusiones y las causas que se han
identificado respaldado por evidencia documentada. Por lo general, se requiere
un esfuerzo de equipo
 Puede haber más de una causa raíz de un evento o un problema, la parte difícil
es demostrar la persistencia y sostener el esfuerzo necesario para determinarlos
 El propósito de la identificación de todas las soluciones a un problema es para
prevenir la recurrencia a un costo más bajo en la forma más sencilla. Si hay
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alternativas que son igualmente eficaces, entonces se prefiere el método más 
sencillo y más bajo costo 
 Las causas raíz identificadas dependerá de la forma en que se define el
problema o evento. En este punto las descripciones de los eventos son útiles y
necesarias
 Para ser eficaz, el análisis debe establecer, una secuencia de eventos o una
línea de tiempo para entender las relaciones entre los factores contribuyentes, de
la causa raíz y el problema o evento
 Análisis de la causa raíz puede ayudar a transformar una cultura reactiva a una
cultura orientada hacia el futuro que resuelve los problemas antes de que ocurran
o se intensifican. Más importante aún, reduce la frecuencia de los problemas que
se producen con el tiempo dentro del entorno en el que se utiliza el proceso de
ACR
I.5. PRINCIPAL USO DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ DENTRO DE UNA REFINERÍA 
Aunque en una refinería se tenga la disposición de un buen sistema de seguridad, las 
fallas, incidentes y accidentes ocurren, por este motivo se deben investigar y analizar, 
con el objeto de adoptar las medidas correctoras que eviten su repetición o la aparición 
de consecuencias más graves. Esta importancia de investigar y reportar incidentes 
radica en el hecho de que, aun cuando no se haya producido una pérdida, su 
ocurrencia indica que existen desviaciones y por consiguiente hay que llevar a cabo las 
acciones que sean necesarias para evitar la generación de pérdidas. Generalmente, en 
el origen de los accidentes se encuentran fallas en la organización de los trabajos, que 
repercuten negativamente en la seguridad, tanto de los trabajadores como de las 
instalaciones. Estas fallas deben ser identificadas por los responsables de la 
administración de los procesos, de ahí que si bien esta metodología de investigación de 
incidentes es totalmente válida para profundizar en el análisis causal de los mismos. 
La prevención y el control de los riesgos es un aspecto prioritario en las políticas y 
programas de la industria petrolera, química y petroquímica, su objetivo es disminuir la 
posibilidad de ocurrencia de accidentes y de mitigar los impactos o consecuencias de 
pérdidas humanas, materiales, ambientales y financieras que pudieran afectar la 
continuidad operacional y la ventaja competitiva. 
Para aplicar un análisis de causa raíz se debe tener una clara definición de sistema 
para comprender la interrelación existente entre los diversos niveles de un proceso, lo 
que nos permitirá a la hora de realizar un estudio, considerar todos los factores, 
aspectos y condiciones que están presentes en un entorno ya que cualquiera de ellos 
puede generar una falla, el ACR se aplica generalmente en problemas puntuales para 
equipos críticos dentro de un proceso o cuando existe la presencia de fallas repetitivas 
su principal uso se da cuando: 
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 Se requiera el análisis de las fallas crónicas (repetitivas) que se presentan
continuamente, tales como fallas de equipos comunes
 Se incurre en costos operativos no adecuados
 Se presentan fallas esporádicas, en procesos críticos, tales como paradas de
emergencia, incendios, explosiones, muertes, lesiones importantes o fallas
graves poco frecuentes en los equipos
 Es necesario un análisis del proceso de diseño de nuevos equipos, de aplicación
de procedimientos operativos y de supervisión de actividades de mantenimiento
 Son comunes aspectos operativos tales como la interrupción de las operaciones,
aumento del consumo de energía, corridas más largas, defectos de calidad e
incidentes ambientales
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CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII 
MMAARRCCOO TTEEÓÓRRIICCOO 
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II.1. ¿QUÉ ES EL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ? 
El Análisis Causa Raíz (ACR) se refiere a un conjunto de técnicas o procesos usados 
para identificar factores causales de accidentes/incidentes o fallas enfocados en la 
gente, procesos y tecnología, con el objeto de resolver problemas. Podemos escuchar 
que la describen como el cumplimiento de los requisitos de la confiabilidad integral de 
los activos. Esta es una mala interpretación ya que la confiabilidad es mucho más que 
la adopción de la metodología ACR. 
El ACR es un proceso que ha sido diseñado para que sea usado en la investigación de 
las causas de acontecimientos, que afecten la seguridad, salud, el medio ambiente, 
calidad, la operación y que finalmente como esto repercute en la producción de 
cualquier sector industrial en donde se genere un evento insatisfactorio. 
Hablando en términos generales sobre lo que es el ACR podemos describirlo como una 
herramienta diseñada para ayudar a los profesionales a identificar no sólo qué y cómo 
se produjo un evento no deseado (falla, problema o accidente u incidente particular), 
sino también podremos saber cómo sucedió, hacer frente a un problema, con el fin de 
llegar a la causa (raíz) de dicha problemática además de que nos ayuda a corregir o 
eliminar y evitar que el problema tenga que volver a ocurrir. Es fundamental tomar en 
cuenta los puntos que rodean al ACR como se muestra en la fig.II.1. 
Fig.II.1. Esquema de los puntos que rodean al Análisis Causa Raíz 
Fuente: Diseño propio 
Fecha: 13 de noviembre de 2013 
Además de ser una metodología disciplinada es considerado a menudo como un 
proceso iterativo, ayudándonos identificar las causas físicas,humanas y latentes de 
REUNIR DATOS
DETERMINAR 
LA CAUSA(S) 
RAÍZ
TOMAR 
ACCIONES
IDENTIFICAR EL 
PROBLEMA
ANÁLISIS 
CAUSA 
RAÍZ 
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cualquier tipo eventualidad, falla o incidente que ocurren una o varias veces permitiendo 
como ya sea mencionado adoptar las acciones preventivas y correctivas que reducen 
los costos de vida útil de los activos físicos, mejorando la seguridad y la confiabilidad de 
la planta. 
Para llevar a cabo el ACR se utiliza una gran variedad de técnicas y su selección 
depende del tipo de problema, disponibilidad de los datos y conocimiento de las 
técnicas mencionando algunas como es el análisis causa efecto, árbol de falla, 
diagrama espina de pescado, análisis de cambio, análisis de barreras y eventos y por 
último el análisis de factores causales. 
II.2. EL ACR COMO HERRAMIENTA DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL 
En los procesos de mejora continua el término de Confiabilidad Operacional (C.O) 
cumple con su objetivo ya que al incorporar sistemáticamente nuevas tecnologías, 
técnicas de análisis y herramientas de diagnóstico para optimizar la gestión, planeación, 
ejecución y control de la producción industrial haciendo prioritarias las actividades y la 
productividad humana basándose en la visión, misión y los objetivos de una 
organización. Dentro de la C.O se lleva implícita la capacidad de una instalación 
(procesos, tecnologías y la gente fig.II.2), para que se cumpla su función o el propósito 
destinado, estando dentro de sus límites de diseño bajo el contexto operacional. 
Fig.II.2. Capacidad de una instalación dentro de la C.O 
Fuente: http://virtual.uptc.edu.co/drupal/files/123_ana_estr_confia.pdf 
Fecha: 04 de diciembre de 2013 
El concepto de C.O tiene un enfoque que se fundamenta en el conocimiento para 
eliminar las fallas o accidentes/incidentes, tanto humanos, de equipos y de los 
procedimientos erradicando las causas de baja confiabilidad y que afectan a los 
procesos críticos y la rentabilidad total. 
Para que se logre un total control se debe garantizar una buena (C.O) 
fundamentándose en sus cuatro áreas fundamentales: confiabilidad humana, 
confiabilidad de los procesos, confiabilidad de diseño y la confiabilidad de equipos; 
sobre estos se debe actuar si se quiere un mejoramiento continuo y de largo plazo. La 
C.O como metodología de análisis se apoya en una serie de herramientas que permitan 
evaluar el comportamiento del activo de una forma sistemática a fin de poder 
determinar el nivel de operatividad. 
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El ACR forma parte de la C.O y como ya ha quedado definida es una herramienta 
básica que nos ayuda a determinar las causas que generan algún acontecimiento que 
genere algún descontento, o en su defecto dentro de un conjunto de problemas u 
anomalía de mayor peso en cuanto al impacto operacional, económico y de seguridad. 
Con el fin de formular planes estratégicos para lograr mejoras en las actividades de 
mantenimiento en la fig.II.3 se muestran las herramientas fundamentales y como 
interactúa el ACR dentro de la C.O las seis que se muestran son las más utilizadas. 
Fig.II.3. Herramientas de la Confiabilidad Operacional 
Fuente: http://confiabilidad.net/articulos/gestion-integral-de-mantenimiento-basada-en-confiabilidad/ 
Fecha: 23 de noviembre de 2013 
Análisis de Criticidad (CA). Es una técnica que permite jerarquizar sistemas, equipos 
e instalaciones, en función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de 
decisiones. 
Análisis de Modos y efectos de Falla y Criticidad (FMECA). Es una metodología que 
permite determinar los modos de falla de los componentes de un sistema, el impacto y 
la frecuencia con que se presentan. 
Análisis Causa Raíz (RCA). Es una técnica sistemática que se aplica con el objetivo 
de determinar las causas que originan las fallas, sus impactos y frecuencias de 
aparición, para poder mitigarlas o eliminarlas. 
Inspección Basada en Riesgos (RBI). Es una técnica que permite definir la 
probabilidad de falla de un equipo o sistema, y las consecuencias que las fallas pueden 
generar sobre la gente, el ambiente y los procesos. 
Análisis Costo Riesgo Beneficio (BRCA). Es una metodología que permite establecer 
una combinación óptima entre los costos de hacer una actividad y lo logros o beneficios 
que la actividad genera, considerando el riesgo que involucra la realización o no de tal 
actividad. 
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Costo del Ciclo de Vida (LCC). El análisis LCC es una metodología que permite elegir 
entre opciones de inversión o acciones de incremento de la confiabilidad con base en 
su efecto en el costo total del ciclo de vida de un activo nuevo o en servicio. 
El ACR como exponente dentro de las técnicas que rodean a la C.O se convierte en 
una herramienta muy útil que nos ayudará a eliminar eventos no deseados buscando 
una manera rápida y eficaz a la solución de problemas y evitar que se repitan o de que 
sea más grande la eventualidad, con la eliminación de las eventualidades constantes, 
se logra obtener una mayor confiabilidad integral del proceso reduciendo el número de 
éstas, también se optimiza el volumen de trabajo al reducir las actividades que generan 
molestia, aumentando de esta forma la eficiencia en los procesos de ejecución. 
II.2.1. EL ENFOQUE Y LOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL ACR
En la creciente industria de refinación, los equipos son cada vez más sofisticados y 
complejos y la preocupación por mantener operaciones bajo un ambiente de confianza, 
han generado que muchas herramientas se acoplen entre sí con el fin de obtener el 
mayor beneficio de ellas. Hoy en día, el ACR ha venido constituyendo como una 
herramienta que sirve de apoyo a otras metodologías, y así poder generar un programa 
muy completo para la detección, prevención y eliminación de eventos causales de 
fallas, accidentes e incidentes, es por eso que su enfoque se centra en estos mismos 
en la fig.II.4 se muestra un escenario simple que produce un evento de perdida. 
Fig.II.4. Simple escenario que produce un evento de pérdida 
Fuente: www.gas.pemex.com 
Fecha: 24 de noviembre de 2013 
Evento iniciador. Es el primer evento en una secuencia que, si no se mitiga, causa que 
ocurra uno ó más eventos de pérdida. Típicamente, el evento iniciador es una falla de 
equipo ó error humano, ó también puede ser una actividad planeada. 
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Otros Eventos 
Falla de equipos. El equipo de proceso podrá fallar, contribuyendo también al evento 
de pérdida. Estas fallas de los equipos son los resultados de errores humanos directos 
ó indirectos. 
Errores humanos. Los errores humanos podrán ocurrir durante la secuencia del 
incidente y contribuir al evento de pérdida. 
Falta de salvaguardas. Estos son los eventos que no aparecen en la actual secuencia, 
pero que pudieron (ó deberían) ser suministrados como acciones planeadas para 
prevenir/mitigar potenciales pérdidas asociadas con los eventos iniciadores. 
Falla de salvaguardas. Estos son eventos en una secuencia de incidente que 
representa una ejecución no exitosa de acciones planeadas, para prevenir/mitigar 
potenciales pérdidas asociadas con los eventos iniciadores. 
Salvaguardas menos que adecuadas. Las salvaguardas pueden ser suministradas y 
funcionar, sin embargo puedenser inadecuadas para prevenir ó mitigar la pérdida. 
En los siguientes renglones se mencionan los objetivos específicos del ACR ya que 
como lo hemos dicho en puntos anteriores el ACR se enfoca a los procesos, equipo y la 
gente: 
 Proteger la seguridad y salud de los trabajadores y el público
 Preservar los recursos humanos y capitales de la compañía
 Preservar la calidad, confiabilidad y productividad
 Garantizar el continuo servicio a los clientes
 Cumplir con los requerimientos reglamentarios y de seguros
 Cumplir con las políticas de la compañía y de la Industria
 Responder a las preocupaciones legales, reglamentarias, corporativas,
comunitarias y/o de los empleados
 Educar a la administración/gerencia, personal y empleados
 Demostrar la preocupación de la administración/gerencia y promover la
participación de los empleados
 Advertir de los riesgos no reconocidos y/o de estrategias de
administración/gerencia de riesgo más efectivas
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 Otros objetivos especializados
II.3. CONCEPTOS BÁSICOS DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR) 
Antes de en entrar en más detalle sobre lo descripción de la metodología del ACR, es 
preciso tener presente y conocer algunas definiciones de los términos que suelen 
usarse comúnmente al momento de estar desarrollándola, siempre habrá discusiones 
sobre cuál es el verdadero significado de cada término, pero lo más importante es que 
las definiciones usadas tengan una interpretación común en toda la organización: 
ACCION 
Se aplica también para establecer divisiones del trabajo o para distinguir o diferenciar 
algunos actos especializados, como son: acción administrativa, acción política, acción 
técnica, y acción de reforma administrativa, entre otros. En el enfoque de 
mantenimiento, es el efecto que causa un agente (físico, químico, humano, etc.) sobre 
algo como producto de la ejecución de actividades específicas. Por ejemplo, la 
reparación de un equipo o componente como consecuencia de una falla es una acción 
correctiva. En análisis de fallas, es la asignación para ejecutar una tarea o series de 
tareas para resolver una causa identificada en la investigación de una falla o problema. 
ACTIVO 
Término contable para cualquier recurso que tiene un valor, un ciclo de vida y genera 
un flujo de caja, puede ser humano, físico y financiero, por ejemplo: el personal, centros 
de trabajo, plantas, equipos, etc. 
BARRERA 
Es el dispositivo físico o un control administrativo utilizado para reducir el riesgo del 
resultado no deseado a un nivel aceptable. Las barreras pueden proporcionar una 
intervención física. 
CAUSA (FACTOR CAUSAL) 
Un evento o condición que resulta en un efecto o bien es cualquier cosa que le da 
forma o influye en el resultado. 
CONSECUENCIA: 
Resultado de un evento, pueden existir una o más consecuencias de un evento. Las 
consecuencias pueden variar de positivas a negativas. Las consecuencias de un evento 
pueden ser expresadas cualitativa o cuantitativamente, los modelos para el cálculo de 
consecuencias deben tomar en cuenta el impacto en seguridad, higiene, ambiente, 
producción, costos de reparación e imagen de la empresa. 
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CONDICIÓN 
Cualquier estado que se encuentre ya sea motivado o no por un evento, que puede 
tener la seguridad operacional. 
DEFECTO 
Causa inmediata de una falla: desalineamiento, mal ajuste, fallas ocultas en sistemas 
de seguridad, entre otros. 
DISPONIBILIDAD 
Una medida del grado por el cual un ítem está en un estado operable y confiable en el 
inicio de una función, cuando la función es solicitada en cualquier momento (aleatorio), 
se definen dos indicadores de disponibilidad: 
Disponibilidad Inherente: La disponibilidad inherente representa el porcentaje del tiempo 
que un equipo está en condiciones de operar durante un período de análisis, teniendo 
en cuenta sólo los paros no programados. 
Disponibilidad Operacional: Representa el porcentaje de tiempo que el equipo quedó a 
disponibilidad del área de Operación para desempeñar su función en un período de 
análisis. Teniendo en cuenta el tiempo que el equipo está fuera de operación por paros 
programados y no programados. 
Es la habilidad de un ítem para estar en estado de desempeñar una función requerida 
bajo condiciones dadas en un instante de tiempo dado ó dentro de un intervalo de 
tiempo dado, asumiendo que las fuentes externas requeridas son provistas. 
EVENTO 
Es una ocurrencia en tiempo real que describe una acción discreta, por lo general un 
error, fallo o mal funcionamiento. Ejemplos: ruptura de tuberías, perdida de energía 
fenómenos naturales como la caída de un rayo o que el personal accidentalmente 
acciona instrumentos tales como el abrir una válvula por error. 
ÍTEM 
Este término especifico es usado para denotar cualquier equipo mantenible, incluyendo 
sistemas, partes, materiales, subensambles, conjuntos, accesorios, etcétera. 
PROBABILIDAD 
Medida de la posibilidad de ocurrencia de un evento llámese falla incidente u accidente. 
La frecuencia de que ocurra un evento es un indicador de probabilidad. 
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II.4. CATEGORIAS DE LAS CAUSAS RAÍZ 
Mediante el uso y la aplicación del ACR en la industria de refinación se localizan causas 
comunes de perturbaciones como los son concentraciones de esfuerzos, 
desalineaciones, materiales inadecuados, falta de equipos de inspección y una de las 
cosas muy importantes que es la falta de adiestramiento del personal, etc., las cuales 
podemos agrupar en tres niveles. 
Podemos clasificarlas en causas físicas, humanas y del sistema (latentes). En general 
pueden ser derivadas de procesos de deterioro por razones físicas o químicas, defectos 
de diseño, malas prácticas operacionales o de mantenimiento, baja calidad de 
materiales o refacciones, u otros razones organizacionales como presiones en los 
objetivos de producción, cambios en el contexto operacional, alta rotación del personal, 
falta de difusión o inexistencia de procedimientos actualizados de operación y 
mantenimiento, ejecución de trabajos por personal no certificado, entre otros, que 
conducen a la falla. Circunstancias asociadas con el diseño, manufactura, instalación, 
uso y mantenimiento, las cuales hayan conducido a una falla. 
En el ACR se trata de investigar los patrones de efectos negativos, la búsqueda de 
fallas ocultas en el sistema, y el descubrimiento de las acciones específicas que han 
contribuido al problema. A menudo, esto significa que ACR revela más que una causa 
fundamental. 
Fig.II.5. Categorías del ACR 
Fuente: Análisis Causa Raíz en la evaluación de la línea de resultados 
Fecha: 27 de noviembre de 2013 
Este proceso reiterativo de desarrollar hipótesis y probar o refutarlas está basado en la 
experimentación y es una parte vital de cualquier proceso de investigación analítica 
observando la fig.II.5 el proceso concluirá con la identificación de las causas físicas, 
humanas y latentes, a continuación se dará una descripción de cada una de estas. 
CAUSAS FÍSICAS 
Causas fundamentales físicas son aquellos elementos tangibles que se pueden ver y 
por lo general son el punto de detección de la mayoría de las organizaciones que llevan 
a cabo el ACR. Aquí podemos reunir todas aquellas situaciones o manifestaciones de 
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origen físico que afectan directamente la continuidad operativa de los equipos o plantas, 
por ejemplo: flujo mínimo por bloqueo de una tubería, malasconexiones, repuestos 
defectuosos, etc. Generalmente en este nivel no se encontrará la causa raíz del fallo, 
sino un punto de partida para que se pueda localizarla. 
CAUSAS HUMANAS 
Las causas humanas están involucradas en virtualmente cada resultado indeseable que 
ocurre en nuestro entorno, esto significa que ya sea que tomamos una decisión 
inadecuada o hemos pasado por alto la necesidad de tomar una decisión esto se repite 
todos los días como parte del ser humano, la identificación de una causa humana casi 
siempre dará lugar a la búsqueda de un culpable (cacería de brujas) siendo 
contraproducente al desarrollo del ACR. Son todos aquellos errores cometidos por el 
factor humano y que inciden directamente e indirectamente en la eventualidad 
indeseada lo que el humano hace suele dar lugar a las causas físicas: instalaciones 
inadecuadas, errores en diseño, no aplicar correctamente los procedimientos 
pertinentes, etc., esta es una de las categorías en la que se podrían encontrar la causa 
raíz de fallo. 
CAUSAS LATENTES O DEL SISTEMA 
Todos aquellos problemas que aunque nunca hayan ocurrido, tiene cierta factibilidad de 
su ocurrencia. Solo su erradicación nos garantizara que la falla no se repita en el equipo 
estudiado o en uno similar. Se basa en que el origen de todos los problemas son las 
decisiones u omisiones a nivel de sistema. Entre estos tenemos: falta de 
procedimientos para arranque o puesta fuera de servicio, personal que realice trabajos 
de reparación sin que cuente con el adiestramiento, diseño inadecuado e inapropiados 
procedimientos de operación entre otros. 
II.5 DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS
Las consecuencias de una falla pueden ir desde la pérdida de producción, pasando por 
las horas hombre improductivas de operaciones, hasta la degradación y rotura de las 
propias máquinas u equipos. Una alta disponibilidad no implica necesariamente una alta 
confiabilidad, pero una alta confiabilidad si implica una buena disponibilidad y 
seguridad, en la medida que la maquinaria, el proceso o equipos, presentan una baja 
probabilidad de falla. Para el caso de la maquinaria, la confiabilidad será el producto de 
la confiabilidad individual de cada sistema que la compone. 
II.5.1. TEORÍA DE FALLAS
Es indispensable conocer cómo se producen los fallos y en la teoría se pueden apreciar 
tres etapas: 
Fallos iníciales: en esta primera etapa se caracteriza por tener una elevada tasa de 
fallos que desciende rápidamente con el tiempo. Estos fallos pueden deberse a 
diferentes razones como equipos defectuosos, instalaciones incorrectas, errores de 
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diseño del equipo, desconocimiento del equipo por parte de los operarios o 
desconocimiento del procedimiento adecuado. 
Fallos normales: en esta segunda etapa se presentan una tasa de errores menores y 
constantes. Los fallos no se producen debido a causas inherentes al equipo, sino por 
causas aleatorias externas. Estas causas pueden ser accidentes fortuitos, mala 
operación, condiciones inadecuadas u otros. 
Fallos de desgaste: por último en esta etapa se caracteriza por tener una tasa de 
errores rápidamente crecientes. Los fallos se producen por desgaste natural del equipo 
debido al transcurso del tiempo. Ésta es una de las formas que se han tipificado sobre 
los modos de fallas de equipos, sistemas y dispositivos. 
II.5.1.1. PROGRAMA DE DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS
El programa de detección analítica de fallas, proporciona las habilidades y destrezas 
para la solución y prevención de problemas en ambientes productivos, acompañando 
los esfuerzos de mejoramiento continuo. 
Es indispensable contar invariablemente con un inventario de conservación, el cual es 
un listado de los recursos por atender, sean éstos equipos, instalaciones o 
construcciones. El análisis de falla es un examen sistemático de la pieza dañada para 
determinar la “causa raíz” de la falla y usar esta información para mejorar la 
confiabilidad del producto. 
Este tipo de análisis de falla está diseñado para: 
 Identificar los modos de falla (la forma de fallar del producto o pieza)
 Identificar el mecanismo de falla (el fenómeno físico involucrado en la falla)
 Determinar la “causa raíz” (el diseño, defecto, o cargas que llevaron a la falla)
 Recomendar métodos de prevención de la falla
II.5.2. ACR MÉTODO CUALITATIVO PARA EL ANÁLISIS DE FALLAS
El método cualitativo para el análisis de fallas, se aplica en mantenimiento para 
encontrar las causas que originan las fallas en los procesos, sistemas o equipos 
mediante técnicas de observación y verificación, entrevistas no estructuradas, lluvia de 
ideas entre otras. Estos métodos cualitativos son sistemáticos, lógicos y cada uno tiene 
un procedimiento claro a seguir para encontrar las causas que originaron la falla. 
EL ACR es un método cualitativo de análisis de falla que utiliza la lógica sistemática 
para lograr identificar las causas responsables de una falla. También nos permite 
identificar la mejor solución para corregir la causa identificada y cómo realizar su 
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seguimiento, esta metodología se basa, en la deducción y verificación de los hechos 
para encontrar como se originó la falla, permite aprender de las fallas y eliminar sus 
causas, en lugar de corregir síntomas. 
Por su estructura, el ACR es un proceso que consume recursos y una gran cantidad de 
tiempo por lo tanto se debe establecer desde un principio si el problema requiere 
realizar o no un estudio de ACR. Con el fin de saber si una falla requiere de un ACR, se 
debe evaluar basado en sus consecuencias, por ejemplo: fallas que involucren la 
integridad de las personas, las inversiones o infraestructura, los equipos o la 
combinación de varias o todas las anteriores. El objetivo es el de determinar el origen 
de las causas físicas, humanas y latentes de una falla, la frecuencia con la cual aparece 
y su impacto que genera, por medio de un estudio minucioso de ciertos factores, 
circunstancias y diferentes elementos que podrían mitigar o eliminar por completo la 
fallas una vez tomadas las acciones correctivas que sugiera el análisis mejorando la 
seguridad, confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad de los equipos de la empresa. 
Para llevar a cabo un buen ACR, se debe ir más allá de los componentes físicos de la 
falla o raíces físicas y analizar las acciones humanas que desataron la cadena de causa 
efecto que llevó a la causa física, lo cual implica analizar por qué hicieron esto, si se 
debió a procedimientos incorrectos, especificaciones equivocadas o a la falta de 
capacitación, lo cual no ayudará a relucir lo que son las raíces latentes, es decir 
deficiencias en el sistema, que de no corregirse, pueden hacer que la falla se repita 
nuevamente. 
II.5.3 TIPOS DE FALLAS
Este tipo problemas o eventos no deseables pueden ser definidos con precisión como 
desviaciones de la norma de rendimiento, ahora bien nosotros entendemos por falla a la 
interrupción de la capacidad de equipo o aditamentos para que realice su función 
específica. Con esto queremos decir que es el evento o estado inoperable, en el cual o 
parte del equipo o aditamento, no funcionan o no funcionaría como esta previamente 
especificado equivale en términos generales a lo que es una avería. Se presentan con 
mayor frecuencia en los equipos de las plantas de proceso de refinación es por eso que 
su análisis es muy importante. 
Una falla puede ser completa o parcial estos problemas pueden ser “tipificados” por el 
tipo y el nivel de proceso además de que son frecuentes afectando: 
 Componentes/equipos/sistemas
 Desviaciones operacionales/pérdida de eficiencia
 Problemas administrativos
 Eventos aislados de alto impacto (donde se